电化学分析技术在细胞信息检测中的应用2022-12-12 08:55:55
电化学分析系统通常具有两个或三个电极, 通过电位、电流、电阻等参数变化对被测样品进行分析。传统电化学分析主要应用于宏观样品测量,难以实现对细胞或亚细胞结构信息的获取. 当前纳米电化学已成为单细胞分析最重要的技术之一, 纳米尺寸的化学传感器可以很容易地用于探测组织、单个生物细胞甚至更小范围内的化学事件。Pan等在微纳探极的尖端设计了一个电化学检测器,用于分离并分析其中的蛋白质活性, 成功实现了对活细胞单个溶酶体中蛋白质活性的量化。Yu等报道了通过双电极构建了实时监测细胞质微黏度的方法。他们使用与膜片钳系统集成的双纳米移液器靶向单个活细胞, 通过纳米系统的稳定离子响应可以提供细胞黏度状态信息的电化学读数。电化学分析在细胞信息采集应用的另一个发展方向是将微纳探针和扫描探针显微镜相结合。单细胞扫描电化学显微镜是一种经典的电化学分析方法,它在单个细胞表面通过精确尖端位置使用微纳电极并测量电流以获得空间分辨的电化学信号, 应用于细胞生理学的几个组成部分,如形态，代谢、释放和摄取。由于在纳米电极下检测到的目标分子数量很少,高质量成像仍是SECM所面临的挑战.Takahashi等提出一种电压切换模式SECM可同时进行形貌和电化学通量测量,该方法可靠性强,不需要对电极进行特殊修改来控制距离,并可基于此技术使A431细胞上的膜蛋白和来自PC12细胞的神经递质可视化。在SECM实验中,整体分析时间取决于扫描算法、扫描速度、采样点数量以及距离等因素。Shi等设计了一种可编程的SECM测量方式并与单细胞捕获微流体装置相结合,允许尖端仅扫描微孔捕获的单个细胞的中心,从而跳过行之间的空白区域,极大地提升了分析效率。
出自《细胞生物信息学及技术》作者顾宁,王方旭,李艳。
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